盐分对土壤锰释放的影响

盐分能诱导土壤锰的释放 .Na+和Ca2 +的离子交换作用促进了土壤锰向水溶液中释放 ,提高了土壤锰的有效性 ;同时 ,盐分降低了土壤的 pH值 ,并使土壤氧化还原电位发生变化 ,引起土壤中锰形态间的转化 .NO- 3 离子对氧化还原电位影响显著 ,硝酸盐处理土壤中易还原态锰含量显著增加     

水稻土中氧化还原过程的研究(Ⅱ)土壤与植物的相互影响

1.水稻根部的氧化还原电位较根外部者为高。根愈密集,电位也愈高。小麦根部的电位则较根外者为低。水稻根系对土壤氧化还原电位的影响,随其生理情况而不同。2.在氧化性较强的土壤中生长的萵苣体内的电位较高,在还原性较强的土壤中生长者,电位也较低。3.在土壤的氧化还原电位低时,萵苣的生长受到抑制,而在本试验的条件下,水稻仍能生长良好。4.叙述了一种甘汞电极的制作方法,用这种电极,可以很方便地作为直接用白金电极测定植物体中氧化还原电位时的对照电极。     

土壤氧化还原电位的去极化测定法及其应用

土壤氧化还原电位作为土壤环境条件的一个综合性指标已沿用很久,它表征土壤氧化性或还原性的相对程度。有关早期的测定方法,Starkey和Wight曾进行过评论[1]。但用铂电极直接测定土壤氧化还原电位时存在着一系例问题[2,3,4]。     

不同初始氧化还原条件下土壤中重金属的运移研究Ⅰ：单一Cd、Cu、Zn的土柱实验

以重金属离子镉、铜、锌为研究对象,通过室内土柱混合置换实验,分析了五种不同氧化还原电位对Cd、Cu、Zn在土壤中运移的影响。结果表明,氧化条件的土壤中Cd的穿透曲线(BTCs)峰值大小的顺序为Eh=490 mV>350 mV>240 mV;还原条件的土壤中Cd的BTCs的峰值为Eh=20 mV>100 mV>240 mV。在氧化条件下,高Eh能明显促进Cu在土壤中的迁移;还原条件下,低Eh会抑制Cu的迁移,抑制程度与还原剂浓度无关。与原土(氧化还原电位240 mV)相比,氧化性土壤中Zn运移较快,表现为相对浓度峰值较高,而不同的还原条件对Zn的迁移影响并不明显。三种重金属Cd、Cu、Zn出流液的pH均表现为先下降后上升最后趋于平缓,氧化条件土壤出流液的pH小于还原条件;而Eh正好相反。     

土壤静电场对水稻生长发育的影响

稻田在淹水期间,水层的氧化还原电位明显高于土壤耕层,二者的电位差一般为0.2—0.6伏。于天仁等研究过水稻土淹水期间氧化还原电位在剖面上的分布^[1]。     

不同释放速率过氧化钙对模拟潜育环境下稻田土壤理化特性的影响

【目的】为探索缓释过氧化钙对潜育性稻田土壤的改良效果。【方法】于网室内进行潜育化稻田环境模拟试验，以不施、施过氧化钙粉末、施过氧化钙颗粒为对照，从已研发的10种不同包膜缓释过氧化钙中，选出4种缓释过氧化钙，探究其在水稻早稻分蘖期与收获期对潜育化稻田土壤中还原物质总量、活性还原性物质、还原性铁锰、有效养分等含量的变化的影响，以及对水稻整个生育期土壤pH、氧化还原电位、活性氧浓度动态变化的影响。【结果】结果表明，施用过氧化钙均能降低土壤还原物质含量，提高土壤速效养分含量和土壤pH、氧化还原电位及活性氧浓度。缓释过氧化钙的改良效果最佳，其次为过氧化钙颗粒和过氧化钙粉末。缓释过氧化钙处理中以乙基纤维素包膜效果最好，与不施过氧化钙处理相比，施用乙基纤维包膜过氧化钙和过氧化钙粉末处理下还原物质总量、活性还原性物质含量和还原性铁、锰含量分蘖期分别降低了22.9%和36.0%、20.5%和13.6%、37.7%和29.0%、38.8%和56.8%，收获期分别降低了32.4%和20.0%、32.7%和19.5%、34.3%和7.9%、25.5%和39.2%；其土壤pH平均分别提高13.1%和8.0%，土壤氧化还原电位与活性氧浓度平均分别依次提高34.3%和-11.3%及58.6%和13.4%。【结论】结果可为缓释过氧化钙在实际应用中对潜育化稻田的改良提供理论依据和实践基础。     

不同施肥制度对稻田土壤微生物的影响研究

湖南省进行了18年土壤肥力与施肥效益监测的长期定位试验,就3个定位点不同施肥制度对稻田土壤微生物的影响进行了研究。结果表明,长期施肥土壤的有机质含量与细菌总数及放线菌总数之间无直接相关,土壤有机质含量的高低并不能作为评价土壤微生物多少的指标;真菌数量可反映土壤的肥力水平,土壤真菌数量可用来评价不同施肥制度的效果。施用30%有机肥和习惯施肥处理的氮素养分和硝化细菌数量较多,硝化细菌数量与有机质含量也无相关;长期施用大量有机肥(60%)的土壤反硝化细菌数量高于其它施肥处理,这可能与长期使用大量有机肥后土壤氧化还原电位降低有关。硫化细菌和反硫化细菌数量与土壤有机质含量无直接相关性,施肥可影响土壤硫素的供应。施用单质氮肥多的土壤,氨化细菌数量较多,而有机肥施用量高的土壤,氨化细菌数量较少。无肥区的土壤微生物活度最低,60%有机肥处理的土壤微生物活度最高。土壤有机质含量高,土壤微生物活度也高,两者呈正相关。保持农业土壤的健康要从多方面来进行联合调控,而不是单纯的采用某一农业技术来进行。     

增氧型复混肥提高土壤氧化还原电位促进水稻养分吸收

  【目的】   稻田长期淹水所导致的土壤通气性差妨碍水稻的生长。探索增氧型复混肥对改善土壤通气状况的作用，为水稻专用肥研发提供理论依据。   【方法】   在复混肥制造过程中，添加特制的粘结剂和3.6%、4.8%、6.1%的过氧化钙制成具有增氧功能的复混肥OCF1、OCF2、OCF3。以Q681 (全两优681) 和EK1 (鄂科1号) 两种常规中稻品种为试材进行盆栽试验。设淹水 (WL)、增氧灌溉 (MBWI) 和分次增施过氧化钙 (FCP) 为对照，一次性基施OCF1、OCF2、OCF3 3个处理，在水稻主要生育期，测定土壤氧化还原电位、无机氮含量和pH，测定水稻叶片光合作用、水稻产量及氮磷钾养分含量。   【结果】   增氧措施OCF2和OCF3处理均能不同程度地提高移栽期、分蘖期、齐穗期和乳熟期土壤的氧化还原电位。与WL、MBWI和FCP处理相比，OCF1、OCF2和OCF3处理的土壤在分蘖期和齐穗期保持较高的氧化还原电位，其中以OCF2和OCF3的作用最明显；整个生育期，对照和各处理的土壤pH没有显著差异，与WL处理相比增氧型复混肥还可提高齐穗期土壤过氧化氢酶的活性。所有增氧处理均能够保持或显著提高耕层土壤铵态氮含量，其中OCF2和OCF3表现最明显。与WL处理相比，各增氧处理均不同程度地提高水稻叶片的光合速率，其中OCF3处理增幅最大，提高了11%以上，高于或显著高于增氧灌溉和分次增施过氧化钙处理 (MBWI和FCP)。OCF3处理的有效穗数、千粒重和产量比淹水灌溉WL处理分别提高25%、38%和107%，比MBWI和FCP处理提高29%～58%。   【结论】   增氧型复混肥能较长时间提高土壤通气性和土壤的氧化还原电位，有利于水稻对土壤养分的吸收利用。与分次追施过氧化钙和增氧灌溉相比，肥料制作过程中添加过氧化钙制备增氧型复混肥提高水稻土通气性的效果更好，操作更加方便，是提高水稻专用肥效益的有效途径。     

起垄和施肥对冷浸田土壤氧化还原状况的影响

通过起垄和施肥试验, 研究不同措施对冷浸田土壤氧化还原状况的影响, 以期为冷浸田改良提供数据参考。结果表明, 冷浸田土壤氧化还原电位介于 48.5~ 198.0 mV之间, 远低于正常稻田(450~700 mV)。起垄使0~5 cm土层氧化还原电位有升高趋势, 但使>5 cm土层土壤氧化还原电位降低。冷浸田还原性物质总量变化范围为5.7~15.6 cmol·kg^-1(起垄试验)和7.7~16.0 cmol·kg^-1(施肥试验), 起垄在短期内会提高土壤还原性物质总量, 增施钾肥、锌肥和硅肥会降低土壤还原性物质总量, 而磷肥用量对土壤还原性物质基本无影响。0~25 cm和25~50 cm土层土壤Fe2+含量平均为3 388.92 mg·kg^-1和3 356.39 mg·kg^-1; 起垄60 d后, 土壤Fe²⁺含量随着起垄高度增加而逐渐降低; 与不施肥(CK)、氮磷钾(NPK)处理相比, 施钾量增加20%(NPK₂)、增加硅肥(NPK+Si)和增加锌肥(NPK+Zn)可以大幅度降低土壤Fe²⁺含量; 0~25 cm土层土壤Fe²⁺含量高于25~50 cm土层。 起垄和施肥使冷浸田土壤Mn²⁺含量先降低后升高。     

水稻土中氧化还原过程的研究 (Ⅲ)氧化还原条件对水稻生长的影响

1.土壤处于强烈的还原条件下时,对水稻生长有不良的影响,如果将土壤中的氧化还原条件改善,则对水稻的生长有益。2.土壤中的氧化还原情况,直接影响水稻体中的氧化还原电位,土壤电位低者,水稻中的电位也低。3.土壤中还原性物质的数量与水稻生长情况表现了明显的一致性,可见水稻在强烈还原条件下的生长不良,与还原性物质的过多有关。在还原性物质中,亚铁离子约占一半左右。4.试验结果指明,土壤中过多的亚铁离子,对水稻有毒害作用。     

天山山地土壤中微量元素的含量与分布

天山山地土壤中微量元素含量是比较丰富的。全量含量大多超过我国和世界土壤平均含量。有效态元素含量差异较大,但多数元素含量都超过已知临界值。在分布规律上全量元素垂直差异较明显,但水平上差异不明显,有效态元素的分布某些元素与有机质含量成正相关和全量元素之间无明显的相关性。锶元素在土壤的垂直分布中比较特殊。在动植物体中的生理作用尚需继续深入研究。山地土壤中除锰、锌的有效态含量在剖面中受有机质影响使上下层变化较大之外,其它元素则与母质相似,但土壤类型、质地、pH以及氧化还原电位等因素的影响也是不可忽视的。     

稻-鱼复合生态系统对水田土壤理化性状的影响

2007年和2008年对稻-鱼(泥鳅)复合生态系统的水田土壤理化性状进行了定位定量研究.与对照相比,养鱼稻田土壤容重平均降低0.09 g/cm3,土壤总孔隙度平均提高9.15%,>0.25 mm团聚体平均增加4.64%,土壤碱解氮、速效磷含量高于对照处理,差异均为极显著(p<0.01);土壤分散系数平均减少6.25%,结构系数平均增加8.30%;土壤氧化还原电位平均增加16.5 mV,还原物质总量、活性还原物质含量、Fe2+含量和活性有机还原性物质含量分别平均降低0.42、0.46、0.26和0.21 cmol/kg.养鱼稻田土壤的通气性、结构稳定性和团聚化程度增强,分散性减弱.底栖鱼类有效改善了稻田土壤理化性状.     

铜胁迫对抗虫转基因水稻根际土壤微生物的影响

根际土壤微生物群落是联系土壤环境与作物生长的重要纽带,也是转基因作物环境安全评价的主要指标,而Cu胁迫对转基因水稻根际土壤微生物的影响目前尚不清楚。本研究基于盆栽试验,采用高通量测序等技术研究Cu胁迫(Cu含量100 mg/kg)对抗虫转基因水稻华恢1号(HH)及其亲本非转基因水稻明恢63(MH)农艺性状及成熟期根际土壤微生物的影响,并以不施加Cu胁迫处理为对照。结果显示:Cu胁迫显著降低了水稻株高、生物量及产量;Cu胁迫改变了水稻根际土壤总氮、铵态氮含量及氧化还原电位值,而种植转基因水稻仅降低了根际土壤氧化还原电位值;Cu胁迫没有影响水稻根际土壤细菌丰度,但降低了细菌群落Alpha-多样性,改变了水稻根际土壤细菌群落组成和群落结构;相同Cu含量胁迫下,HH和MH水稻生长指标及根际土壤细菌群落结构及组成差异较小。上述研究表明,Cu胁迫抑制了水稻农艺性状及根际土壤细菌群落,但种植抗虫转基因水稻没有影响水稻植株及根际土壤细菌群落对Cu胁迫的抗性。     

增氧地下滴灌改善土壤通气性促进番茄生长

增氧地下滴灌将空气与灌溉水混匀后输送到作物根区,可实现作物提质增产和水肥高效利用,而其关键作用机制尚不明确。该文以番茄为供试作物,设置灌水量和增氧量2因素2水平完全随机区组试验,记为W1和W2(分别为作物-蒸发皿系数的0.6和1.0倍)、A和C(增氧和对照组),系统监测了壤质黏土条件下作物生长生理动态与土壤通气性状况,探究土壤通气性与作物生长之间的响应机制。结果表明,增氧地下滴灌对土壤溶解氧浓度、氧气扩散速率、氧化还原电位和土壤呼吸有一定的改善作用。与对照相比,W2A处理开花坐果期灌水后第2天的土壤溶解氧浓度、氧气扩散速率、氧化还原电位和土壤呼吸速率提高了25.71%、52.90%、41.99%和64.70%(P0.05)。土壤氧气扩散速率和氧化还原电位分别与溶解氧浓度和充气孔隙度呈极显著正相关(P0.01)。增氧地下滴灌促进了番茄生物量积累和养分利用,促进了作物的光合作用,表现为产量提高和品质改善。与对照相比,W2A处理3个时期的光合速率分别增大14.51%、21.72%和13.76%(P0.05),地上及地下部鲜质量分别增加了68.14%和55.18%(P0.05),根、茎、叶氮素吸收量增加了52.94%、42.03%和24.12%(P0.05),产量、可溶性固形物和维生素C含量增加了66.40%、51.77%和20.26%(P0.05)。1.0倍作物-蒸发皿系数灌水时增氧处理在改善土壤通气性,促进番茄生长,提高番茄产量方面的效果最为明显。作物产量与溶解氧浓度、氧化还原电位及土壤呼吸均值均呈显著正相关(P0.05),作物品质(可溶性固形物、总酸含量)与土壤溶解氧浓度、氧气扩散速率和土壤呼吸均值呈显著正相关(P0.05)。研究结果为揭示增氧地下滴灌对土壤通气性的改善效应提供了科学依据。     

鼎湖山、尖峰岭和那大地区某些土壤的氧化还原状况

用电化学方法测定了鼎湖山、尖峰岭和那大地区某些土壤的氧化还原电位(强度因素)和还原性物质数量(容量因素)。自然林下土壤的氧化还原状况随植物群落的垂直带(谱)而呈规律性变化。其表层的Eh为400—560mV,较以下土层低80—220mV,还原性物质含量相当于0.5—3.6×10^-3mol/L亚锰。经济林下土壤表层的Eh为490—570mV,较下层低50-100mV,还原性物质含量为0.1—1.36×10^-3mol/L。水稻土表层的还原性物质含量达6.6×10^-3mol/L,Eh为330mV,较下层低100mV。在还原性物质含量的对数值和Eh之间存在着良好的相关性,相关系数为-0.734^**。本文对用电化学方法原位测定弱还原性土壤的氧化还原状况给予了评价,对氧化还原过程在红壤形成中的作用进行了讨论。     

烤田对土壤中氮素和与氮有关的酶活性影响

在水稻分蘖期对5种不同尿素氮肥水平的小区进行烤田5天的试验。试验结果表明,在烤田过程中,脲酶活性变化不明显,呈微弱增加趋势。硝酸还原酶活性急剧降低,羟胺还原酶活性呈波动变化,几乎检测不到亚硝酸还原酶活性。土表的铵态氮也呈波动变化,随着烤田时间的增加铵态氮含量降低。土表的硝态氮浓度不断增加,烤田增大了复水后硝态氮向地下水淋溶的趋势。施氮量越多,土表的矿质氮含量也越多。土壤烤田的主要目的是通过降低土壤的含水量,提高土壤的氧化还原电位,改善土壤的通气状况。     

影响土壤中硒有效性的若干因子

本文以砖红壤、红壤和黄棕壤为供试土样,研究了它们的氧化还原状况、酸度以及氧化铁的含量对亚硒酸盐有效性的影响。结果表明:(1)土壤对亚硒酸盐的吸附量以还原态高于氧化态,但速效态Se是氧化态高于还原态,而潜在有效态Se则是还原态高于氧化态;(2)随土壤pH升高,土壤对亚硒酸盐吸附量降低,水溶性Se增加,交换态Se降低,而潜在有效态Se变化则不明显;(3)土壤中氧化铁对亚硒酸盐的吸附及其有效性右着重要的影响。     

稻鸭种养模式对稻田土壤理化性状、肥力因素及水稻产量的影响

于2009²010年在中国水稻研究所实验基地研究了稻鸭种养模式(RDFS)、不养鸭种稻模式(CK1)、常规高产种稻模式(CK2)对土壤理化性状、土壤养分含量及水稻产量的影响。结果表明:RDFS有效降低土壤容重,尤其是表层土壤,分别比CK1和CK2降低了2.38%和5.38%;分蘖高峰期RDFS处理的土壤氧化还原电位分别比CK1、CK2提高31.7%和4.25%;与CK1、CK2相比,RDFS处理中鸭的粪便等排泄物可分别提高土壤有机质2.04 g kg-1和1.36 g kg-1。因此,稻鸭种养模式能有效改善土壤结构,提高土壤通透性与氧化还原电位,提升土壤肥力水平,并能比CK2减少化肥施用量。RDFS处理的平均稻谷产量比CK1增5.50%,差异达显著水准,但比CK2减4.16%,差异未达显著水准。     

水稻田土壤甲烷氧化活性及其环境影响因子的研究

报道环境因子土壤含水量、温度和pH对发育于河流沉积物母质的水稻田土黄松泥田土氧化外源甲烷活性影响的研究结果。表明土壤中存在有氧和无氧两个甲烷氧化系统。有氧甲烷氧化系统 (AMOS)最适条件下的氧化甲烷最大活性比无氧甲烷氧化系统(AAMOS)最适条件下的氧化甲烷最大活性高 1至 2倍。在土壤通气良好的条件下 ,AMOS占主导地位 ,在无氧或极微氧的土壤中 ,AAMOS起主要作用。影响活性的主要因子是土壤的分子氧含量、甲烷含量、水含量、温度和pH值。分子氧对AAMOS氧化甲烷的活性具有一定抑制作用 ,土壤中甲烷量和含水量对AAMOS氧化甲烷活性的影响比对AMOS氧化甲烷活性的影响更为强烈。土壤氧化甲烷的活性对温度较为敏感 ,其最适氧化甲烷的温度范围在 2 5～ 35℃之间。当土壤在 5 0℃培养的时间超过 6h后 ,土壤氧化外源甲烷的活性全部丧失 ,且不能在2 8℃下得到恢复。pH是另一个影响土壤氧化甲烷的重要环境因子。其最适pH范围在 6～ 7之间 ,pH低于 3或pH高于 9时 ,几乎完全丧失氧化外源甲烷的活性。     

豫西旱作褐土剖面土壤的氧化铁还原与亚铁氧化特征

土壤铁氧化物的氧化还原过程不仅与重金属的生物有效性和有机污染物降解转化关系密切,也与旱地土壤肥力关系密切,因而备受关注。然剖面土壤耕层以下是否存在铁氧化物的还原、氧化过程,其特征如何尚未可知。本文采用恒温厌氧泥浆培养的方法研究旱地褐土剖面中铁的氧化还原特征。结果表明,旱地土壤剖面0~100cm中均存在铁的厌氧还原过程,还原潜势、最大速率均随剖面深度增加而显著降低;剖面0~80cm土层中均存在光合型Fe(II)氧化现象,0~40cm土层Fe(II)氧化量和氧化速率显著高于40~80cm。剖面的铁氧化还原过程不仅受有机碳含量影响,也受N、K等养分元素的影响。结果可为拓展对铁氧化还原微生物生境的认识、深入理解土壤剖面中铁氧化还原过程提供依据。